Największą popularnością cieszą się obecnie pełne hybrydy Toyoty i hybrydy typu plug-in, które są dostępne, łatwe w obsłudze i niezawodne. Coraz częściej oferowane samochody elektryczne wciąż jeszcze czekają na lepsze czasy ze względu na brak odpowiedniej infrastruktury i szybkość ładowania. Z kolei napęd wodorowy Toyoty, który już pojawił się w seryjnie produkowanym modelu Mirai, stanowi wielką nadzieję motoryzacji na przyszłość.
W skład pełnego napędu hybrydowego Toyoty wchodzą:
Wszystkie te urządzenia cały czas automatycznie ze sobą współpracują w celu osiągnięcia optymalnego przepływu energii dla jak najlepszej wydajności jazdy. W rezultacie pełna hybryda może używać wyłącznie silnika elektrycznego, poruszać się na samym silniku benzynowym albo korzystać z obu tych źródeł jednocześnie. Co jednak najważniejsze, silnik elektryczny odzyskuje energię z hamowania i przekazuje jej nadwyżki do akumulatora, którego w ogóle nie trzeba ładować.
Niezwykle efektywna, dynamiczna i wydajna jednostka benzynowa Toyoty pracująca w cyklu Atkinsona zapewnia potrzebną moc w każdych warunkach jazdy i w tym samym czasie zasila generator w celu ładowania akumulatora. Silniki benzynowe Toyoty z serii Dynamic Force oferują najlepszą w klasie sprawność cieplną sięgającą nawet 40%, co przekłada się na niskie zużycie paliwa w trybie hybrydowym.
Kompaktowa przekładnia planetarna rozdziela moc między silnikiem benzynowym i elektrycznym, pozwalając na jednoczesne napędzanie kół i ładowanie akumulatora za pomocą generatora. Zastępuje klasyczną skrzynię biegów, zapewniając nieskończoną liczbę przełożeń dopasowanych do aktualnych warunków drogowych. Dzięki niej silnik elektryczny przekazuje maksymalny moment obrotowy na koła i odzyskuje energię z hamowania.
Lekki i niewielki akumulator hybrydowy Toyoty to bateria trakcyjna najnowszej generacji typu niklowo-wodorkowego (NiMH) lub litowo-jonowego (Li-ion). Nie wymaga ona ładowania, ponieważ proces ten zawsze odbywa się automatycznie podczas zwalniania i hamowania, a w razie potrzeby także za sprawą generatora przez silnik benzynowy.
Jednostka sterująca w układzie hybrydowym pełni kluczową funkcję przekaźnika prądu między akumulatorem a zespołem napędowym. Inwerter z konwerterem „boost” z jednej strony przetwarza energię mechaniczną pochodzącą z silnika elektrycznego na prąd stały do akumulatora, a z drugiej adaptuje napięcie dostarczane silnikowi elektrycznemu w celu zwiększenia wydajności. Możliwość zwiększenia napięcia z poziomu jednostki sterującej znacznie odciąża akumulator, który dzięki temu może być dużo lżejszy i mniejszy.
Dzięki niemu samochód jest napędzany z niskim natężeniem prądu, co ma wiele zalet (patrz: Niskie natężenie prądu). Dodatkowo wysokie napięcie układu pozwala osiągać dużą moc maksymalną silników elektrycznych, co sprawia, że napęd jest dynamiczniejszy i jazda elektryczna może się odbywać także przy wysokich prędkościach.
To prąd, a nie wysokie napięcie, jest nośnikiem ładunku i głównym źródłem ryzyka związanego z użytkowaniem instalacji elektrycznych. W celu zapewnienia bezpieczeństwa, a także ze względu na efektywność i trwałość napędu, natężenie prądu w układzie hybrydowym powinno być jak najmniejsze. Niski prąd gwarantuje mniejsze straty w uzwojeniu, a co za tym idzie – wolniejsze wyładowywanie baterii trakcyjnej. Dodatkowo niskie natężenie prądu ogranicza ryzyko przegrzania układu i usterek napędu hybrydowego, a także wymaga mniejszej średnicy przewodów w instalacji, co z kolei redukuje koszty i wagę układu.
Silniki elektryczne charakteryzują się wysokim momentem obrotowym dostępnym od samego startu. Aby jednak układ hybrydowy mógł nam towarzyszyć nie tylko w mieście, ale także w dłuższych trasach, pojazd powinien być wyposażony w silnik elektryczny o wysokiej mocy, który sprosta oporom zwiększającym się wraz z prędkością. Dodatkowo prędkość obrotowa takiego silnika powinna być wystarczająco duża, aby samochód mógł poruszać się w trybie bezemisyjnym, np. na drogach szybkiego ruchu.
Pełni funkcję serca układu hybrydowego, które pozwala na przepływ energii pomiędzy baterią trakcyjną a silnikami elektrycznymi. Falownik zamienia prąd stały (z baterii trakcyjnej) na zmienny (potrzebny do zasilania silnika elektrycznego) oraz wykonuje tę czynność w odwrotnym kierunku podczas ładowania baterii. Istotne jest, aby układ ten był niezawodny i działał bardzo szybko, ponieważ musi sprostać zmieniającym się w każdej chwili warunkom na drodze. Jeśli zespół falownika jest ponadto wyposażony w dodatkowy konwerter typu „boost”, możliwe jest zwiększanie napięcia trafiającego do silnika elektrycznego. Pozwala to na zmniejszenie prądu, ale także na zmniejszenie napięcia baterii, co w efekcie przekłada się na redukcję jej rozmiarów i masy.
Hybryda plug-in posiada wszystkie zalety pełnej hybrydy, a ponadto ma większy zasięg jazdy na samym silniku elektrycznym i można ją doładować z zewnętrznego źródła prądu. Modelami tego typu są dynamiczna Toyota RAV4 Hybrid Plug-in oraz Toyota Prius Plug-in Hybrid, którą dodatkowo wyposażono w dach solarny zapewniający jeszcze więcej darmowej energii do jazdy niskoemisyjnej.
Opracowany przez Toyotę napęd elektryczny zwodorowymi ogniwami paliwowymi wytwarza energię dzięki połączeniu wodoru itlenu. Jedynym efektem ubocznym tego jest woda. Dodatkowo proces ten jest kontrolowany za pomocą technologii hybrydowej, co pozwala na odzyskiwanie i magazynowanie energii powstałej podczas jazdy i hamowania. Napęd wodorowy jest już dostępny w masowo produkowanym modelu Toyoty – Mirai.